ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Оборудование для газопламенной обработки. Газовые редукторы и газовые коммуникации из "Технология и оборудование сварки плавлением и термической резки " Источником света в таких установках служит либо мощная дуговая лампа высокого давления, либо квантовый генератор. С помощью зеркал и оптических линз свет фокусируется на свариваемом изделии в пятно диаметром от 2. .. 3 мм до 20. .. 50 мкм. [c.199] Важное преимущество таких установок - нагрев без непосредственного контакта с нагревателем, поглощение изделием значительного количества теплоты в установившемся режиме сварки и возможность нагрева не только металлов, но и непроводящих материалов. [c.200] В качестве другого источника световой энергии при сварке применяют квантовый генератор (лазер). [c.200] Для технологического использования энергии света необходима его фокусировка на минимально возможной площади, что в случае полихроматического излучения неосуществимо. При монохроматическом излучении теоретически диаметр сфокусированного луча находится в пределах 1,0. .. 0,4 мкм, но отсутствие идеальной монохроматичности и когерентности луча может несколько увеличить этот диаметр. Монохроматический свет достаточной интенсивности получить при помощи обычных источников не представляется возможным. [c.200] Традиционное для радиотехники генерирование колебаний при помощи электронных потоков в данном случае оказалось неосуществимым и получение когерентных электромагнитных колебаний в оптическом диапазоне было осуществлено средствами квантовой электроники. [c.201] Квантовая электроника оперирует отдельными молекулами и атомами, используя для генерации колебаний их резонансные свойства. [c.201] молекулы и кристаллы представляют собой сложные микросистемы, состоящие из ядер и электронов. Энергия относительного движения частиц, составляющих атом или молекулу, в соответствии с современными физическими воззрениями может принимать только строго определенные значения. Эти значения энергии 8q, Е ,. .., е , называют уровнями энергии (рис. 4.24). [c.201] Система энергетических уровней составляет энергетический спектр атома нижний уровень с минимальной энергией называется основным, а остальные - возбужденными. Энергетический спектр атома зависит от его структуры, а число электронов, обладающих данной энергией, называется населенностью уровня. [c.201] Выполнение этих условий позволяет создавать систему, способную генерировать когерентное световое излучение. Такая система получила название оптический квантовый генератор (ОКГ), или лазер. [c.203] В зависимости от типа применяемого рабочего вещества лазеры делят на твердотельные, газовые, жидкостные и полупроводниковые. [c.203] В зависимости от режима работы лазеров они делятся на устройства, работающие в непрерывном и импульсно-периодическом режимах. [c.204] В твердотельных лазерах в качестве рабочего вещества используют твердые тела (синтетический рубин, иттриево-алюминиевый фанат, неодимовое стекло). [c.204] Схема твердотельного лазера приведена на рис. 4.26. Стержень /, изготовленный из рабочего вещества, помещается между двумя зеркалами. Зеркагю 2 полностью отражает все падающие на него лучи, а зеркало 3 полупрозрачно. Для накачки энергии используется газоразрядная лампа 4 которая для большей эффективности облучения кристалла помещается вместе с ним внутрь отражающего кожуха 5, выполненного в виде эллиптического цилиндра. При размещении лампы и кристалла в фокусах эллипса создаются наилучшие условия равномерного освещения кристалла. Питание лампы обычно осуществляется от специальной высоковольтной батареи конденсаторов б. [c.204] В газовых лазерах в качестве рабочего тела используют газообразные вещества, причем накачка энергии в этих веществах, как правило, осуществляется вследствие эффектов, связанных с прохождением электрического тока через газ. [c.205] Наибольшую мощность и кпд имеют газовые лазеры, генерирующие колебания на молекулярных переходах. Типичный представитель этой группы - лазер на углекислом газе. Молекула СО2 возбуждается электронными ударами в газовом разряде, причем для увеличения мощности к СО2 добавляют молекулярный азот N2, Выходная мощность возрастает благодаря резонансной передаче энергии от возбужденных молекул N2 молекулам СО2, Отношение парциальных давлений СО2 и N2 обычно выбирается в пределах 1 1, .. 1 5 при суммарном рабочем давлении в несколько сотен паскалей. [c.205] Электрический разряд в лазере на углекислом газе возбуждается в охлаждаемой газоразрядной трубке, выполняемой обычно из стеклянной трубы диаметром до 60 мм. Излучение с длиной волны 10,6 мкм выводится через окно, выполненное из материала, пропускающего инфракрасные лучи. Для этой цели используются кристаллы КВг, Na l или Se. Для лазера данной схемы с продольной прокачкой с 1 м длины резонатора можно снимать мощность не более 50 Вт, из-за чего приходится значительно увеличивать длину трубы резонатора. [c.205] Наиболее эффективны лазеры на углекислом газе с поперечной относительно линии электрического тока продувкой газа. Схема такого лазера мощностью до 10 кВт приведена на рис. 4.28. Эта разновидность газового лазера использует интенсивную прокачку газа через резонатор 3 с охлаждением его в теплообменнике 4. Электрический разряд возбуждается между анодной плитой 2 и секционированным катодом /. [c.206] В качестве рабочего газа используют смесь СО2 + N2 + Не в соотношении 1 20 20 при статическом давлении в разрядной камере 5. .. 8 кПа. Расход газовой смеси через разрядную камеру составляет2. .. 3 м ч, для чего используется мощная насосная система. [c.206] В лазере этого типа можно получить съем мощности до 16 Вт с 1 см газа при кпд до 17 %, Электроразрядные лазеры с поперечной прокачкой газа работают в непрерывном режиме генерации и развивают мощность до 50 кВт. [c.206] Падающий на поверхность вещества поток лучистой световой энергии частично поглощается, а частично отражается. Из оптики известно, что доля отраженной энергии зависит от длины волны излучения и состояния поверхности вещества. [c.206] Вернуться к основной статье